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1、学习必备 欢迎下载 课时跟踪检测(二十六)磁场的描述 磁场对电流的作用 对点训练：磁感应强度、安培定则 1(2014 全国卷)关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是()A安培力的方向可以不垂直于直导线 B安培力的方向总是垂直于磁场的方向 C安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关 D将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半 2如图 1 所示，为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况，以 O 点(图中白点)为坐标原点，沿 z 轴正方向磁感应强度 B 大小的变化最有可能为()图 1 图 2 3(多选)有两根长直导线 a、b 互相平行放置，如图 3 所示为垂直于导
2、线的截面图。在图中所示的平面内，O 点为两根导线连线的中点，M、N 为两根导线附近的两点，它们在两导线连线的中垂线上，且与 O 点的距离相等。若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流 I，则关于线段 MN 上各点的磁感应强度的说法中正确的是()图 3 AM 点和 N 点的磁感应强度大小相等，方向相同 BM 点和 N 点的磁感应强度大小相等，方向相反 C在线段 MN 上各点的磁感应强度都不可能为零 D在线段 MN 上只有一点的磁感应强度为零 4(多选)如图 4 所示，在 xOy 平面内有两根平行于 y 轴水平放置的长直导线，通有沿 y轴正方向、大小相同的电流 I，两导线关于 y 轴对称，P 为
3、 x 轴上一点，Q 为 z 轴上一点，学习必备 欢迎下载 下列说法正确的是()图 4 AO 点处的磁感应强度为零 BP、Q 两点处的磁感应强度方向垂直 CP、Q 两点处的磁感应强度方向平行 D正电荷从 O 点沿 z 轴向上运动不受洛伦兹力作用 对点训练：安培力作用下导体的运动 5(2015 广东汕头质检)如图 5，两个圆形线圈 P 和 Q，悬挂在光滑绝缘杆上，通以方向相同的电流，若 I1I2，P、Q 受到安培力大小分别为 F1和 F2，则 P 和 Q()图 5 A相互吸引，F1F2 B相互排斥，F1F2 C相互排斥，F1F2 D相互吸引，F1F2 6(2015 兰州模拟)如图 6 所示，均匀绕
4、制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线 A，A与螺线管垂直。A导线中的电流方向垂直纸面向里，开关 S 闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是()图 6 A水平向左 B水平向右 C竖直向下 D竖直向上 7(2015 江门三调)如图 7 所示，带负电的金属环绕轴 OO以角速度 匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后静止时()图 7 电直导线在匀强磁场中所受的安培力下列说法正确的是安培力的方向可以不垂直于直导线安培力的方向总是垂直于磁场的方向安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关将直导线从中点折成直角安培力的大小一定变为原来的的变化最有可能为图图多选有两根长直导线
5、互相平行放置如图所示为垂直于导线的截面图在图中所示的平面内点为两根导线连线的中点为两根导线附的两点它们在两导线连线的中垂线上且与点的距离相等若两导线中通有大小相等方和点的磁感应强度大小相等方向相反在线段上各点的磁感应强度都不可能为零在线段上只有一点的磁感应强度为零多选如图所示在平面内有两根平行于轴水平放置的长直导线通有沿轴正方向大小相同的电流两导线关于轴对称为轴上学习必备 欢迎下载 AN 极竖直向上 BN 极竖直向下 CN 极沿轴线向左 DN 极沿轴线向右 8(2015 汕头模拟)如图 8 是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，线圈中 a、b 两条导线长均为 l，通以图示方
6、向的电流 I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为 B。则()图 8 A该磁场是匀强磁场 B线圈平面总与磁场方向垂直 C线圈将逆时针转动 Da、b 导线受到的安培力大小总为 BIl 9(2015 广东深圳南山期末)指南针是我国古代的四大发明之一。当指南针静止时，其N 极指向如图虚线(南北向)所示，若某一条件下该指南针静止时 N 极指向如图 9 实线(N 极东偏北向)所示。则以下判断正确的是()图 9 A可能在指南针上面有一导线东西放置，通有东向西的电流 B可能在指南针上面有一导线东西放置，通有西向东的电流 C可能在指南针上面有一导线南北放置，通有北向南的电流 D可能在指南针上面有一导线南北放置，
7、通有南向北的电流 10(2012 天津高考)如图 10 所示，金属棒 MN 两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由 M 向 N 的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为 ，如果仅改变下列某一个条件，角的相应变化情况是()图 10 电直导线在匀强磁场中所受的安培力下列说法正确的是安培力的方向可以不垂直于直导线安培力的方向总是垂直于磁场的方向安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关将直导线从中点折成直角安培力的大小一定变为原来的的变化最有可能为图图多选有两根长直导线互相平行放置如图所示为垂直于导线的截面图在图中所示的平面内点为两根导线连线的中点为两根导线附的两点它们在
8、两导线连线的中垂线上且与点的距离相等若两导线中通有大小相等方和点的磁感应强度大小相等方向相反在线段上各点的磁感应强度都不可能为零在线段上只有一点的磁感应强度为零多选如图所示在平面内有两根平行于轴水平放置的长直导线通有沿轴正方向大小相同的电流两导线关于轴对称为轴上学习必备 欢迎下载 A棒中的电流变大，角变大 B两悬线等长变短，角变小 C金属棒质量变大，角变大 D磁感应强度变大，角变小 11(多选)如图 11 所示，两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为 。质量为 m、长为 L 的金属杆 ab 垂直导轨放置，整个装置处于垂直 ab 方向的匀强磁场中，当金属杆 ab 中通有从 a
9、到 b 的恒定电流 I 时，金属杆 ab 保持静止。则磁感应强度的方向和大小可能为()图 11 A竖直向上，mgtan /(IL)B平行导轨向上，mgcos /(IL)C水平向右，mg/(IL)D水平向左，mg/(IL)12(多选)(2015 广东广州三模)如图 12 所示，质量为 m、长度为 L 的直导线用两绝缘细线悬挂于 O、O，并处于匀强磁场中，当导线中通以沿 x 正方向的电流 I，且导线保持静止时悬线与竖直方向夹角为 。磁感应强度方向和大小可能为()图 12 Az 正向，mgILtan By 正向，mgIL Cz 负向，mgILtan D沿悬线向上，mgILsin 13(2015 江苏
10、泰州模拟)如图 13 所示，在倾角为 37 的光滑斜面上有一根长为 0.4 m、质量为 6102 kg 的通电直导线，电流大小 I1 A，方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动，整个装置放在磁感应强度每秒增加 0.4 T、方向竖直向上的磁场中。设 t0 时，B0，则需要多长时间，斜面对导线的支持力为零？(g 取 10 m/s2)图 13 电直导线在匀强磁场中所受的安培力下列说法正确的是安培力的方向可以不垂直于直导线安培力的方向总是垂直于磁场的方向安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关将直导线从中点折成直角安培力的大小一定变为原来的的变化最有可能为图图多选有两根长直导线互相平行
11、放置如图所示为垂直于导线的截面图在图中所示的平面内点为两根导线连线的中点为两根导线附的两点它们在两导线连线的中垂线上且与点的距离相等若两导线中通有大小相等方和点的磁感应强度大小相等方向相反在线段上各点的磁感应强度都不可能为零在线段上只有一点的磁感应强度为零多选如图所示在平面内有两根平行于轴水平放置的长直导线通有沿轴正方向大小相同的电流两导线关于轴对称为轴上学习必备 欢迎下载 课时跟踪检测(二十六)磁场的描述 磁场对电流的作用 答 案 1.选 B 根据左手定则可知：安培力的方向垂直于电流 I 和磁场 B 确定的平面，即安培力的方向既垂直于 B 又垂直于 I，A 错误，B 正确；当电流 I 的方向
12、平行于磁场 B 的方向时，直导线受到的安培力为零，当电流I 的方向垂直于磁场 B 的方向时，直导线受到的安培力最大，可见，安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角有关，C 错误；如图所示，电流 I 和磁场 B 垂直，直导线受到的安培力 FBIL，将直导线从中点折成直角，分段研究导线受到的安培力，电流 I 和磁场 B 垂直，根据平行四边形定则可得，导线受到的安培力的合力为 F22BIL，D 错误。2选 C 根据磁感线的疏密表示磁感应强度的大小可知，以 O 点(图中白点)为坐标原点，沿 z 轴正方向磁感应强度 B 大小的变化最有可能为图 C。3选 BD 两根导线分别在 M 点和 N 点产生的磁感应
13、强度大小相等，方向如图所示，分析得 1234，矢量相加可知 M 点、N 点的磁感应强度大小相等，方向相反，选项B 正确；线段 MN 中点 O 的磁感应强度为零，选项 D 正确。4选 AB 根据右手螺旋定则可判断两导线所产生的磁场方向，再利用矢量合成法则可判断 O 点处磁感应强度为零，P 点处磁感应强度方向沿 z 轴正方向，Q 点处磁感应强度方向沿 x 轴负方向，故 A、B 正确，C 错误。在 z 轴上，z0 范围内各点磁感应强度方向均沿x 轴负方向，正电荷运动时受洛伦兹力作用，D 错误。5选 D 由于 P、Q 通以同向电流，据“同向电流相吸，异向电流相斥”可知，P、Q是相互吸引的，P、Q 之间
14、的相互吸引力遵循牛顿第三定律，总是等大、反向。6选 D 先根据安培定则判断通电螺线管在 A处的磁场方向为水平向左，再根据左手定则可判断 A受力的方向为竖直向上。7选 C 带负电的金属环匀速旋转，可等效为反向的电流，根据安培定则，在环内形成水平向左的磁场，故小磁针静止时 N 极沿轴线向左，选项 C 正确，选项 A、B、D 错误。8选 D 匀强磁场的磁感应强度应大小处处相等，方向处处相同，由图可知，选项 A错误；在图示的位置，a 受向上的安培力，b 受向下的安培力，线圈顺时针转动，选项 C 错误；易知选项 B 错误；由于磁感应强度大小不变，电流大小不变，则安培力大小始终为 BIl，选项 D 正确。
15、9 选 C 若某一条件下该指南针静止时 N 极指向如题图实线(N 极东偏电直导线在匀强磁场中所受的安培力下列说法正确的是安培力的方向可以不垂直于直导线安培力的方向总是垂直于磁场的方向安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关将直导线从中点折成直角安培力的大小一定变为原来的的变化最有可能为图图多选有两根长直导线互相平行放置如图所示为垂直于导线的截面图在图中所示的平面内点为两根导线连线的中点为两根导线附的两点它们在两导线连线的中垂线上且与点的距离相等若两导线中通有大小相等方和点的磁感应强度大小相等方向相反在线段上各点的磁感应强度都不可能为零在线段上只有一点的磁感应强度为零多选如图所示在平面内有两
16、根平行于轴水平放置的长直导线通有沿轴正方向大小相同的电流两导线关于轴对称为轴上学习必备 欢迎下载 北向)所示，则有一指向东的磁场，由安培定则，可能在指南针上面有一导线南北放置，通有北向南的电流，C 正确。10选 A 棒中电流变大，金属棒所受安培力变大，角变大，选项 A 正确；两悬线等长变短，角不变，选项 B 错误；金属棒质量变大，角变小，选项 C 错误；磁感应强度变大，金属棒所受安培力变大，角变大，选项 D 错误。11选 AD 若磁场方向竖直向上，则金属杆受重力、支持力和水平向右的安培力，这三个力可以平衡，平衡时有 BILmgtan 0，解得 Bmgtan IL，A 正确；磁场方向平行导轨向上
17、时，安培力方向垂直导轨平面向下，它与重力和支持力不可能平衡，B 错误；当磁场方向水平向右时，安培力竖直向下，它与重力和支持力不可能平衡，C 错误；当磁场方向水平向左时，安培力方向竖直向上，当它与重力相等时，支持力为零，金属棒可以处于平衡状态，此时有 BILmg0，解得 BmgIL，D 正确。12选 BC 本题要注意在受力分析时把立体图变成侧视平面图，然后通过平衡状态的受力分析来确定 B 的方向和大小。若 B 沿 z 正向，则从 O 向 O看，导线受到的安培力 FILB，方向水平向左，如图甲所示，导线无法平衡，A 错误。若 B 沿 y 正向，导线受到的安培力竖直向上，如图乙所示。当 FT0，且满
18、足 ILBmg，即 BmgIL时，导线可以平衡，B 正确。若 B 沿 z 负向，导线受到的安培力水平向右，如图丙所示。若满足 FTsin ILB，FTcos mg，即 Bmgtan IL，导线可以平衡，C 正确。若 B 沿悬线向上，导线受到的安培力垂直于导线指向左下方，如图丁所示，导线无法平衡，D 错误。13解析：斜面对导线的支持力为零时导线的受力如图所示。由平衡条件得 FTcos 37 F FTsin 37 mg 两式联立解得 Fmgtan 370.8 N 由 FBIL 得 BFIL2 T 由题意知，B 与 t 的变化关系为 B0.4t 代入数据得 t5 s 答案：5 s 电直导线在匀强磁场
19、中所受的安培力下列说法正确的是安培力的方向可以不垂直于直导线安培力的方向总是垂直于磁场的方向安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关将直导线从中点折成直角安培力的大小一定变为原来的的变化最有可能为图图多选有两根长直导线互相平行放置如图所示为垂直于导线的截面图在图中所示的平面内点为两根导线连线的中点为两根导线附的两点它们在两导线连线的中垂线上且与点的距离相等若两导线中通有大小相等方和点的磁感应强度大小相等方向相反在线段上各点的磁感应强度都不可能为零在线段上只有一点的磁感应强度为零多选如图所示在平面内有两根平行于轴水平放置的长直导线通有沿轴正方向大小相同的电流两导线关于轴对称为轴上学习必备 欢
20、迎下载 电直导线在匀强磁场中所受的安培力下列说法正确的是安培力的方向可以不垂直于直导线安培力的方向总是垂直于磁场的方向安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关将直导线从中点折成直角安培力的大小一定变为原来的的变化最有可能为图图多选有两根长直导线互相平行放置如图所示为垂直于导线的截面图在图中所示的平面内点为两根导线连线的中点为两根导线附的两点它们在两导线连线的中垂线上且与点的距离相等若两导线中通有大小相等方和点的磁感应强度大小相等方向相反在线段上各点的磁感应强度都不可能为零在线段上只有一点的磁感应强度为零多选如图所示在平面内有两根平行于轴水平放置的长直导线通有沿轴正方向大小相同的电流两导线关于轴对称为轴上